[發明專利]一種釬焊接頭及其制備工藝和熱疲勞損傷測定的工藝方法

在審

• 申請號: 201810370403.3
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN108581268A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 周怡;夏春智;許祥平
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;G01N3/32;G01N25/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王艷

本發明公開一種釬焊接頭BNi?2釬料，以重量百分比計的元素成分包括：Cr6?8%，Si4?5%，B2.75?3.5%，Fe2.5?3.5%，余量為Ni。本發明還公開一種釬焊接頭的制備方法和熱疲勞損傷測定的工藝方法。通過對釬焊接頭進行循環次數0次、100次、150次以及200次的熱疲勞試驗，表明隨著循環次數的增加釬焊接頭的室溫四點彎曲強度降低，具體表現為100次循環后釬縫中心出現小裂紋，150次循環后釬縫區域和18?8鋼上同時出現多條疲勞裂紋，200次循環后全封區域出現一條平行與釬縫方向的長裂紋，18?8鋼上出現明顯的裂紋網格，疲勞損傷更加嚴重。

技術領域

本發明涉及金屬材料熱疲勞性能的研究，特別是涉及一種釬焊接頭及其制備工藝和熱疲勞損傷測定的工藝方法。

背景技術

W-Cu復合材料綜合了W和Cu的諸多優點，具有高強度、硬度，良好的導電導熱性能、低的熱膨脹系數，良好的耐電弧腐蝕性、耐高溫氧化性、抗熔焊性及尺寸穩定性等優點。在航空航天、汽車工業、機械、能源、電子以及軍事國防領域得到廣泛的應用。W-Cu復合材料不僅作為耐高溫連接件、散熱基件、熱沉材料和觸頭材料，還作為火箭、導彈尾噴管的喉襯、噴嘴、燃氣舵等高溫部件。 W-Cu復合材料和18-8鋼在性能上具有良好的互補，采用真空釬焊技術將W-Cu 復合材料和18-8鋼制成釬焊接頭能充分發揮出兩者的優勢性能。隨著科學技術的發展，W-Cu復合材料的應用場合正不斷擴大。例如，在偏濾器中使用的面向等離子體材料和熱沉材料，經過幾十年的發展，已經由最早的銅及銅合金發展到現在普遍使用的W及W-Cu合金，而偏濾器中的結構材料目前普遍采用不銹鋼?？梢园l現，W-Cu復合材料與18-8鋼釬焊接頭目前主要是被應用在復雜的高溫環境中，接頭在服役過程中需承受很高的熱應力，W-Cu復合材料與18-8鋼釬焊接頭需要具有良好的熱疲勞性能和高溫力學性能。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術存在的問題，本發明所要解決的技術問題是提供了一種釬焊接頭BNi-2釬料。

本發明還要解決的技術問題是提供了一種含有所述的釬焊接頭BNi-2釬料的W-Cu/BNi-2/18-8鋼釬焊接頭。

本發明還要解決的技術問題是提供了W-Cu/BNi-2/18-8鋼釬焊接頭的制備方法。

本發明還要解決的技術問題是提供了的W-Cu/BNi-2/18-8鋼釬焊接頭在熱疲勞性能設計工藝方面的應用。

為了更好地適應復雜的工作環境，提高釬焊接頭的服役壽命，本發明最后要解決的問題是將在W-Cu復合材料與18-8鋼成功釬焊連接的基礎上，對釬焊接頭的熱疲勞性能設計工藝方法進行研究。

技術方案：為了實現上述目的，本發明所要采用的技術方案如下：本發明提供了一種釬焊接頭BNi-2釬料，所述釬焊接頭BNi-2釬料以重量百分比計包括如下元素：Cr6-8％，Si4-5％，B2.75-3.5％，Fe2.5-3.5％，余量為Ni。

作為優選，所述釬焊接頭BNi-2釬料以重量百分比計包括如下元素：Cr6％，Si5％，B3.5％，Fe3.5％，余量為Ni。

本發明內容還包括一種含有所述的釬焊接頭BNi-2釬料的W-Cu/BNi-2/18-8 鋼釬焊接頭。

本發明內容還包括所述的W-Cu/BNi-2/18-8鋼釬焊接頭的制備方法，包括以下步驟：將母材W-Cu復合材料置于上方，母材18-8鋼置于下方，BNi-2釬料置于兩母材之間，接頭形式采用對接，裝夾好之后放入專門制作的釬焊夾具中，夾具壓頭對W-Cu復合材料施加一定壓力，真空釬焊試驗在真空度大于5×10^-3Pa 環境下進行，釬焊溫度1010℃-1180℃，保溫時間20～40min。

其中，作為優選，母材W-Cu復合材料和18-8鋼尺寸均為20mm×20mm×5mm， BNi-2箔帶狀釬料尺寸為20mm×5mm，釬焊溫度1060℃，保溫時間30min。